1、 本科生本科生毕业毕业设计设计 无卡轴木材旋切机进给控制系统 Feed control system of log-core veneer lathe 学生姓名 所在专业 机械设计制造及其自动化 所在班级 机制 10752 申请学位 指导教师 职称 副教授 副指导教师 职称 答辩时间 2011 年 6 月 7 日 目 录 目目 录录 设计总说明书 I INTRODUCTION .II 1 绪论 1 2 总体设计方案 2 2.1 无卡轴旋切机工作原理 2 2.2 进给系统设计 2 2.3 控制设计 2 3 无卡轴旋切机变速进给系统设计 2 3.1 无卡轴旋切机的工作原理 2 3.2 无卡轴旋切机
2、单板旋切厚度 2 3.3 恒线速旋切时旋切进给 3 3.3.1 旋切刀进给速度 . 3 3.3.2 恒线速旋切时旋切轨迹 . 4 3.4 进给系统丝杠的选择与计算 8 3.4.1 滚珠丝杠动载荷验算 . 8 3.4.2 传动效率计算 . 9 3.4.3 滚珠丝杠刚度验算 . 9 3.4.3.1 滚珠丝杠在工作载荷下的拉压变形量 . 9 3.4.3.2 滚珠与螺纹滚道间的接触变形量 . 9 3.4.3.3 压杆稳定性验算 . 10 3.5 直齿锥齿轮的选择与计算 11 3.5.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 . 11 3.5.2 按齿面接触强度计算 . 12 3.5.2.1 确定公式内
3、各计算数值 . 12 3.5.2.2 计算 . 13 3.5.3 直齿锥齿轮的几何尺寸计算 . 13 3.5.4 按齿根弯曲强度进行校验 . 14 3.6 齿轮轴的计算与校核 15 3.6.1 齿轮轴的强度计算 . 15 3.6.2 齿轮轴的刚度验算 . 15 3.7 减速器的选择与计算 16 3.8 进给电机的选择与计算 16 3.8.1 进给电机类型的选择 . 16 目 录 3.8.2 永磁同步交流伺服电动机的选型 . 17 3.8.3 电机的工作情况 . 17 3.8.4 电机的安装尺寸 . 17 3.8.5 电机的转速 . 18 4 无卡轴旋切机控制部分设计 18 4.1 控制系统流程
4、图 18 4.2 拉线式位移传感器的选型与计算 18 4.3 单片机的选择、计算、程序编写以及接线 19 4.3.3 矩阵键盘输入板厚、直径、延时 . 20 4.3.4 进给电机的正反转控制 . 22 4.3.5 电机的开启、暂停、停止与急停以及电压放大器与继电器的选型 . 22 4.3.5.1 进给电机的控制 22 4.3.5.2 三个主运动电机的控制 22 4.3.5.3 电压放大器选型 . 23 4.3.5.4 继电器选型与计算 23 4.3.5 输入功能切换 . 23 4.4 变频器的选择 24 4.4.1 变频器的输出 . 24 4.4.2 压尺辊安装高度与刀架进给原点的设定 . 2
5、4 4.4.3 旋切机工作循环周期 . 26 4.4.3.1 在原点疾速时间计算 26 4.4.3.2 进给时间计算 26 4.4.3.3 操作人员反应时间 26 4.4.3.4 快退时间计算 27 4.4.3.5 旋切机的工作效率 27 4.5 位移频率对照表制作 28 4.5.1 相关公式 . 28 4.6 计数器与定时器的初值计算 . 29 4.6.1 进给计数器 T0 初值计算 . 29 4.6.2 快退计数器 T0 初值计算 . 29 4.6.3 定时数器 T1 初值计算 . 29 4.6.4 确定技术定时器工作方式 . 30 4.7 程序编写 . 30 5 结论 35 鸣 谢 .
6、37 参考文献 . 38 设计总说明 I 设计设计总总说明书说明书 单板旋切机研究的关键是提高木材利用率和提高加工精度，只有这样，才能缓解木 材供需的矛盾，使各大木材加工厂在激烈的竞争中站稳脚跟。在工业发达国家，单板旋 切机的研究已经达到了较高的水平，单板的制造精度和加工质量越来越好，我国继续向 世界发达国家看齐。传统的单板旋切机，由于其剩余木芯直径大，浪费了宝贵的森林资 源。为了提高木材利用率，许多厂家都开发了无卡轴旋切机。但无卡轴旋切机的单板旋 切厚度不易保证。本设计通过对无卡轴旋切机原理和旋切曲线的研究，推导出了变速进 给系统的数学模型，以保证所旋切的单板厚度均匀。此外，当旋切大厚度的单板时，对 该数学模型进行了修正，以减小单板的厚度偏差。该数学模型进行旋切，其单板厚度公 差能够满足要求，符合刀架进给要求，所以可用该数学模型指导无卡轴旋切机进给系统 的设计。 关键词:旋切、无卡轴旋切机、单板旋切厚度、进给模型 ABSTRACT II INTRODUCTION Veneer peeling machine of the key is to improve wood
